Basit bir ADC - bir PC'ye ön ek. Şema, açıklama

Ücretsiz teknik kütüphane

RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ
Ücretsiz kütüphane / Radyo-elektronik ve elektrikli cihazların şemaları

Basit bir ADC - bir PC için set üstü kutu. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi

Ücretsiz teknik kütüphane

Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Bilgisayarlar

makale yorumları

Şu anda amatör radyo tasarımlarında analogdan dijitale dönüştürücüler (ADC'ler) giderek daha fazla kullanılıyor. Bunun nedeni, uygun fiyatlı ADC çiplerinin ortaya çıkması ve analog sinyallerin dijital işlenmesinin sağladığı avantajlardır. Bir ADC kullanarak kişisel bir bilgisayarı (PC) kolayca herhangi bir sanal ölçüm cihazına dönüştürebilirsiniz. Üstelik böyle bir cihazın elektronik kısmı çok basit olabilir ve tüm sinyal işleme yazılımda yapılacaktır.

Makalede açıklanan cihaz, analog bir sinyali altı bitlik dijital bir koda dönüştürmek için tasarlanmıştır ve bir PC'ye ek olarak hizmet edebilir. Uygulama alanları sanal ölçüm cihazlarından çeşitli ses kayıt sistemlerine kadar çok çeşitlidir.

ADC'lere dayalı tasarımlar Radyo dergisinin sayfalarında defalarca yayınlandı. Bununla birlikte, çoğunlukla ikili ondalık çıkış koduna veya yedi öğeli göstergelere yönelik bir koda sahip çipler kullandılar [1]. Bu yaklaşım bir bilgisayara bilgi girmek için uygun değildir.

Okuyucularımıza sunulan cihaz, yüksek hızlı paralel altı bitlik bir ADC olan KR1107PV1 mikro devresini kullanıyor [2]. -2...0 V aralığındaki voltajı potansiyel paralel okuma kodlarından birine dönüştürmek için tasarlanmıştır: ikili kod (doğrudan ve ters) ve ikinin tamamlayıcı kodu (doğrudan ve ters). Bu mikro devre, öncelikle çok çeşitli radyo amatörlerinin kullanımına açık olması ve nispeten ucuz olması ve ikincisi, yüksek performansa sahip olması (maksimum dönüşüm frekansı - 20 MHz, bir dönüşümün süresi - 100 ns'den fazla olmaması) nedeniyle seçildi.

Cihazın şematik diyagramı Şek. bir.

Basit ADC - PC'ye ön ek

Önerilen bağlantı devresi KR1107PV1A [2] esas alınır ve bu, dönüştürme doğruluğunda gözle görülür bir bozulma olmadan önemli ölçüde basitleştirilir. Soket XS1'in soket 1'i ve direnç R4 aracılığıyla dönüştürülen analog sinyal, op-amp DA1'in evirici girişine beslenir. Bu bağlantı, pozitif polariteli bir voltajı dijitalleştirmek daha sık gerekli olduğu için kullanıldı ve ADC çipi, voltajı 0 ila -2 V aralığında dönüştürür. Sıfır ofset voltajı, kesme direnci R1'den çıkarılır. Dirençler R5 ve R4, op-amp'in gerekli kazancını belirler. Güçlendirilmiş analog sinyal, R7-R9 dirençleri aracılığıyla ADC'nin 10, 13, 15 pinlerine beslenir.

DA2 ADC'nin çalışması, PC'den (XS8 soketinin pin 2'i aracılığıyla) pin 4'e gelen saat darbeleri ile kontrol edilir. Kodlama, saat darbesinin kesilmesi geçtikten sonra gerçekleştirilir ve dönüştürme işlemi sırasında elde edilen sonuç, çıkış yazmacına bir sonraki saat darbesinin kenarıyla aynı anda iletilir. Bu, saat darbesinin kenarlarının bir sonraki örneği üretmesine olanak tanır, yani n'inci örneğin sonucu DA2'nin çıkışında mevcut olduğu anda, girişte (n+2)'inci örnek alınır. Dijital kod D1 - D6 çıkışlarından ve çıkıştan XS2 soketine alınır.

Mikro devrenin çıkışlarının tanımının ağırlıklarının tersi olduğuna dikkat etmek gerekir: D1 çıkışı en önemli basamağa, D6 ise en az anlamlı basamağa karşılık gelir. Mikro devrenin çıkışlarındaki kodun türü (doğrudan, ters, ek), mikro devrenin C1 ve C2 girişlerindeki sinyal seviyelerine göre belirlenir. +5 V veriyoluna bağlantıları yüksek seviyeli bir beslemeye ve ortak kabloya düşük seviyeli bir beslemeye karşılık gelir. Mikro devrenin çıkışında gerekli kod türü, Tabloya göre C1 ve C2 girişlerindeki sinyal seviyelerinin bir kombinasyonu ile ayarlanır. 1.

Basit ADC - PC'ye ön ek

KR1107PV1A ADC, +5 ve -6 V gerilimli iki kutuplu güç kaynağı gerektirir. Ayrıca iki referans gerilimi de gereklidir. Dijitalleştirilecek voltaj aralığını belirlerler. Bu durumda, bu voltajlardan biri (Uobp1) sıfıra eşit alınır (mikro devrenin 16 pimi ortak kabloya bağlanır) ve ikincisi (Uobp2) -2 V'ye eşittir; bu, [2'ye göre ], ADC giriş voltajı aralığını 0... -2 V belirler. Negatif kutuplu besleme voltajı devresine bağlı olan kesme direnci R2'nın kaydırıcısından -6 V'luk bir referans voltajı çıkarılır. C1 - C5 kapasitörleri paraziti ortadan kaldırmak için kullanılır.

Cihazın montajında MLT, OMLT dirençleri, her türlü oksit ve seramik kapasitörler kullanılır. Düzeltici direnç R1 - ayrıca herhangi bir tipte, R6 - tercihen çok turlu bir kablo sarımı, örneğin SP5-1V, SP5-14, SP5-15, SP5-2, vb. Op-amp DA1 - hemen hemen her biri, çalışabilir düşük besleme gerilimlerinde, örneğin KR140UD7. Frekans aralığını genişletmek için birlik kazanç frekansı 574 MHz olan K10UDZ işlemsel yükselteci kullanabilirsiniz.

Cihaz, 5...35 mA akımda +40 V ve 6 mA akımda -200 V çıkış voltajı sağlayan iki kutuplu stabilize bir kaynaktan güç alır.

ADC'yi ilk kez açmadan önce, R6 direncinin kaydırıcısı orta konuma ayarlanır. Gücü açtıktan sonra, DA9 mikro devresinin 2 numaralı pimindeki referans voltajı ölçün ve mümkün olduğunca doğru bir şekilde -2 V'ye eşitleyin. Gerekli sıfır ofset, R1 kesme direnci ile elde edilir. ADC'nin analog girişlerindeki (pin 10, 13, 15 DA2) çıkış dijital kodunu veya sabit voltajı kullanarak sıfır konumunu kontrol edebilirsiniz. Bu noktada kurulum tamamlanmış sayılabilir.

ADC, sistem kartındaki boş bir ISA konektörüne takılan bir arayüz (Şekil 2) aracılığıyla PC'ye bağlanır.

Basit ADC - PC'ye ön ek

Arayüz kartı, ZE0N-ZEZN adreslerine sahip dört giriş/çıkış bağlantı noktası içerir. DD1.1-DD1.3 ve DD2 elemanları bir adres kod çözücü oluşturur. Girişleri PC adres veriyolundan sinyaller alır ve üzerinde ZE0N-ZEZN kombinasyonu belirirse DD2 çıkışında düşük seviyeli bir etkinleştirme voltajı üretilir. Bağlantı noktası adres alanındaki bağlantı noktası numarasını belirleyen sinyaller, adres veriyolunun en az önemli iki bitine karşılık gelir ve DD4 kod çözücüye sağlanır. Ayrıca, AEN veriyolu aracılığıyla etkinleştirme sinyallerini (bu, bu döngüde doğrudan belleğe erişim olmadığı anlamına gelir) ve harici bir aygıta yazmaya ve bu aygıttan okumaya karşılık gelen IOW, IOR sinyallerini alır. Kod çözücünün 15 numaralı pininden gelen sinyal, veri yolu sürücüsü DD7'nin E girişine beslenir ve ADC'den veri yoluna veri aktarımına izin verir.

DD14 kod çözücünün 4. pininde görünen sinyal, DA2 ADC'yi saatlemek için, 13. pinde DD6.1 tetikleyicisini sıfırlamak için ve 12. pinde ondan veri yoluna bilgi sağlanmasına izin vermek için kullanılır. Tetikleyici, ADC'yi bir saat darbesi veya hazırlık sinyali üretebilen harici bir cihazla senkronize etmek için tasarlanmıştır. Harici cihazdan gelen saat sinyali, XS1 soketinin 2 numaralı pimi aracılığıyla tetikleyicinin saat girişine beslenir. İkincisinin durumu program tarafından okunur. DD5 pin 6.1'te yüksek seviye tespit edilirse bu, harici bir cihazdan senkronizasyon darbesi alındığı anlamına gelir. Flip-flop durumu okunduktan sonra, bir sonraki saat darbesini almaya hazırlanmak için sıfırlanması gerekir.

Limanların amacı hakkında birkaç söz. ZE0H adresli bağlantı noktası, ADC'den veri okumak için tasarlanmıştır (D0-D5 bitleri sayısallaştırılmış sinyalin değerini içerir), ZE1H adresli - ADC'ye bir saat darbesi sağlamak için (bu bağlantı noktasına herhangi bir bayt yazarken, Analog sinyalin dijital başlangıçlara dönüştürülmesi). ZE2H bağlantı noktası, durumu okunduktan sonra DD6.1 senkronizasyon tetikleyicisini sıfırlamak için kullanılır. Bu bağlantı noktasına herhangi bir bayt yazıldığında sıfırlama gerçekleşir. Son olarak WEZN portu, bu porttan okunan baytın 5. biti tarafından yansıtılan flip-flop durumunu okumak içindir. Kısa süreli senkronizasyon darbelerini yakalamak için bir tetikleyiciye ihtiyaç vardır. ZEZN bağlantı noktasından okurken tetikleyicinin doğrudan çıkışında yüksek bir mantıksal seviye tespit edilirse (bit D5 = 1), program ZE2H bağlantı noktasına herhangi bir bayt yazarak onu orijinal durumuna döndürür.

Pascal ile yazılmış ADC'den veri okuma programı Tablo'da gösterilmektedir. 2.

(büyütmek için tıklayın)

Tasarımın temeli olarak ISA yuvası için hatalı bir genişletme kartının kullanılması uygundur. Tüm "yüksek" elemanlar (kapasitörler, konektörler) ondan çıkarılır ve yuvaya takılan parçanın kontak pedlerine giden baskılı iletkenler kesilir (Şekil 1'deki XP2 fişi). Parçalar, genişletme kartındaki raflar kullanılarak sabitlenen küçük bir baskılı devre kartı üzerine monte edilir. Cihazın terminalleri XP1 fişinin kontaklarına kısa montaj teli parçalarıyla bağlanır. ISA slot pin atamaları [3]'te bulunabilir.

Sonuç olarak çoğu durumda bir analog sinyali temsil etmek için altı bitin yeterli olduğunu görüyoruz. 0 V'luk bir voltajı ölçmek için 2...2 V giriş voltajı aralığına sahip bir ADC kullanılırsa hata 0,03 V'u (veya %1,5) aşmayacaktır. 0,2 V'luk bir voltajı ölçerken hata% 15'e çıkacaktır. Ölçümlerin doğruluğunu artırmak için, daha yüksek kapasiteli bir ADC kullanabilir veya ölçülen voltajı aralığın üst sınırına yakın bir değere artırabilirsiniz (örneğin, R5 ve R4 dirençlerinin dirençlerinin oranını değiştirebilirsiniz). Diyagramda belirtilen değerlerle (bkz. Şekil 1), cihaz 0...0.5 V aralığındaki giriş voltajlarını dijitalleştirir ve ev mikrofonuyla çalışabilir.

Zayıf sinyallerin "sayısallaştırılmasında" doğruluk nedeniyle daha yüksek bir bit derinliği gerekiyorsa, KR1107PV1A mikro devresi sekiz bitlik bir K1107PV2 dönüştürücüyle değiştirilebilir (doğal olarak pin çıkışı ve güç tüketimindeki farklılıklar dikkate alınarak).

Edebiyat

Biryukov S. Termometre "Ev - sokak". - Radyo, 2000, No. 3, s. 32, 33.
Novachenko I.V., Petukhov V.M., Bludov I.P., Yurovsky A.V. Ev radyo ekipmanı için mikro devreler. Dizin. - M.: KUBK, 1995.
Danilin N. S., Ulitenko V. P., Kripak A. A. IBM PC bilgisayarlarında sorun giderme ve onarım kılavuzu. - M .: Standartlar Yayınevi, 1992.

Yazarlar: Yu.Kirillov, D.Sitanov, Ivanovo

Diğer makalelere bakın bölüm Bilgisayarlar.

Oku ve yaz yararlı bu makaleye yapılan yorumlar.

<< Geri

En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:

Bahçelerdeki çiçekleri inceltmek için makine 02.05.2024

Modern tarımda, bitki bakım süreçlerinin verimliliğini artırmaya yönelik teknolojik ilerleme gelişmektedir. Hasat aşamasını optimize etmek için tasarlanan yenilikçi Florix çiçek seyreltme makinesi İtalya'da tanıtıldı. Bu alet, bahçenin ihtiyaçlarına göre kolayca uyarlanabilmesini sağlayan hareketli kollarla donatılmıştır. Operatör, ince tellerin hızını, traktör kabininden joystick yardımıyla kontrol ederek ayarlayabilmektedir. Bu yaklaşım, çiçek seyreltme işleminin verimliliğini önemli ölçüde artırarak, bahçenin özel koşullarına ve içinde yetişen meyvelerin çeşitliliğine ve türüne göre bireysel ayarlama olanağı sağlar. Florix makinesini çeşitli meyve türleri üzerinde iki yıl boyunca test ettikten sonra sonuçlar çok cesaret vericiydi. Birkaç yıldır Florix makinesini kullanan Filiberto Montanari gibi çiftçiler, çiçeklerin inceltilmesi için gereken zaman ve emekte önemli bir azalma olduğunu bildirdi. ... >>

Gelişmiş Kızılötesi Mikroskop 02.05.2024

Mikroskoplar bilimsel araştırmalarda önemli bir rol oynar ve bilim adamlarının gözle görülmeyen yapıları ve süreçleri derinlemesine incelemesine olanak tanır. Bununla birlikte, çeşitli mikroskopi yöntemlerinin kendi sınırlamaları vardır ve bunların arasında kızılötesi aralığı kullanırken çözünürlüğün sınırlandırılması da vardır. Ancak Tokyo Üniversitesi'ndeki Japon araştırmacıların son başarıları, mikro dünyayı incelemek için yeni ufuklar açıyor. Tokyo Üniversitesi'nden bilim adamları, kızılötesi mikroskopinin yeteneklerinde devrim yaratacak yeni bir mikroskobu tanıttı. Bu gelişmiş cihaz, canlı bakterilerin iç yapılarını nanometre ölçeğinde inanılmaz netlikte görmenizi sağlar. Tipik olarak orta kızılötesi mikroskoplar düşük çözünürlük nedeniyle sınırlıdır, ancak Japon araştırmacıların en son geliştirmeleri bu sınırlamaların üstesinden gelmektedir. Bilim insanlarına göre geliştirilen mikroskop, geleneksel mikroskopların çözünürlüğünden 120 kat daha yüksek olan 30 nanometreye kadar çözünürlükte görüntüler oluşturmaya olanak sağlıyor. ... >>

Böcekler için hava tuzağı 01.05.2024

Tarım ekonominin kilit sektörlerinden biridir ve haşere kontrolü bu sürecin ayrılmaz bir parçasıdır. Hindistan Tarımsal Araştırma Konseyi-Merkezi Patates Araştırma Enstitüsü'nden (ICAR-CPRI) Shimla'dan bir bilim insanı ekibi, bu soruna yenilikçi bir çözüm buldu: rüzgarla çalışan bir böcek hava tuzağı. Bu cihaz, gerçek zamanlı böcek popülasyonu verileri sağlayarak geleneksel haşere kontrol yöntemlerinin eksikliklerini giderir. Tuzak tamamen rüzgar enerjisiyle çalışıyor, bu da onu güç gerektirmeyen çevre dostu bir çözüm haline getiriyor. Eşsiz tasarımı, hem zararlı hem de faydalı böceklerin izlenmesine olanak tanıyarak herhangi bir tarım alanındaki popülasyona ilişkin eksiksiz bir genel bakış sağlar. Kapil, "Hedef zararlıları doğru zamanda değerlendirerek hem zararlıları hem de hastalıkları kontrol altına almak için gerekli önlemleri alabiliyoruz" diyor ... >>

Arşivden rastgele haberler

Müzikal ve matematiksel hediye birbirine bağlıdır 04.12.2020

Müzikte yetenekli insanların matematikte ve okumada da yetenekli olduklarına dair uzun zamandır yaygın bir inanış var. Bilim adamları bunu birkaç çalışmada doğruladılar.

ABD'den müzik eğitimcisi Martin Burgee bu teoriye asla inanmadı. Katılımcıların sosyal sınıfı veya ırkı gibi arka plan faktörlerinin çalışmaların sonuçlarını etkilediğinden emindi. Örneğin, müzikal bir çocuk matematikte başarılıysa, bu her şeyden önce kaliteli eğitime erişimi olduğunu ve dersler için yeterli zamana sahip olduğunu gösterir.

Burgey araştırmayı "miti" çürütmeyi umarak yaptı. Şaşırtıcı bir şekilde, sadece müzik, matematik ve okuma yetenekleri arasındaki bağlantının göründüğünden daha güçlü olduğunu kanıtladı.

Çalışma, ırkları, sosyal sınıfları ve diğer faktörleri dikkate alarak 1'den fazla ortaokul öğrencisini kapsamaktadır. Sonuç olarak, müzik, matematik ve okuma yeteneği, sosyal koşullar ve diğer faktörlerden bağımsız olarak gerçekten bağlantılıdır.

Bergey ve Washington Üniversitesi'nden ortak yazarı Kevin Weingarten, perdeleri, aralıkları ve metreleri ayırt etme yeteneğinin, konuşmayı ayırt etme yeteneğiyle bilişsel bir temeli paylaştığını öne sürdü. Müzikte kip ve ton, matematiksel bilgi ile aynı nörolojik özelliklere dayanabilir.

Böylece, eğer çocuğun zihni bir bütün olarak gelişirse, araştırmacılar, belirli alanlarda yetenekli olacağını söylüyorlar. Bu, modüler eğitimin evrenselden daha iyi olduğu fikrini değiştirebilir.

Diğer ilginç haberler:

▪ Adaptör SilverStone ECM23

▪ Ucuz araba çevre görüş kameraları için çip

▪ Karasal GPS Yarışmacısı

▪ Ay toprağından güneş panelleri

▪ fare karşılıklı yardım

Bilim ve teknolojinin haber akışı, yeni elektronik

Ücretsiz Teknik Kitaplığın ilginç malzemeleri:

▪ sitenin bölümü Parametreler, analoglar, radyo bileşenlerinin işaretleri. Makale seçimi

▪ yangın güvenliği makalesi. dizin

▪ makale Doğum sırasında kimin yavruları iki metre yükseklikten yere düşüyor? ayrıntılı cevap

▪ makale Signum TV'lerin işlevsel bileşimi. dizin